本文的主要內容是關於水泥廠包裝機和供料係統存在的問題和改造方案及效果分析。

水泥廠是一個年產80萬t水泥的粉磨站,有2條水泥粉磨工藝線和2條包裝工藝線;有6個6000t的水泥成品圓庫,1、3、5號形成一條包裝工藝線,2、 4、6形成另一條。其工藝流程如下:水泥圓庫內底部是充氣箱(平底),利用庫底羅茨風機和分配器分風分區將水泥流化,通過氣動轉子閥門來控製水泥出灰。水泥經過斜槽進入膠帶提升機,通過振動篩進入包裝機的中間倉(約30t)。每條包裝線配置一台8嘴回轉式包裝機,每台的包裝能力為100t/h,中間倉下部有一台給料機和包裝機連鎖。

2，水泥廠包裝機供料係統存在的主要問題

1)庫底下料量大時,造成膠帶提升機跳停,且機井內溢灰很多,包裝現場髒、亂,粉塵汙染大。

2)中間倉內料量不易控製,水泥包裝機經常發生斷料現象,造成一包水泥在包裝機回轉一圈後因袋重不夠不落袋,形成一包水泥多次灌裝,袋重不穩定(超重較多),且降低了產能。

3)設計中,中控崗位隻定一個人,要監控原料進廠係統、庫底配料係統、2套磨機係統、2套包裝係統的供料以及所有在線設備的運行狀況,包裝係統事故頻發分散了中控操作員80%的精力。

3，原因分析

1)水泥庫的流化下料很不穩定。當庫內水泥沒流化時下灰量很小,流化後有時K8凯发登录入口會很大,盡管可通過控製羅茨風機的風量和調節閘門的大小來調節下灰量,但費時費力,又與包裝機需要量不能同步,效果不佳。此時會造成提升機的電流急劇上升,而且當水泥在提升機下部機殼內急劇增多,超過料位控製線後就會造成提升機的跳停,但輸送線上的水泥還在繼續進入提升機,撐開提升機下部機殼上皮帶的跑偏裝置,輕則導致提升機井內積灰嚴重,經常達5

6t,最高時超過10t;重則造成提升機內料鬥損壞、掉鬥等。提升機井有4m深,隻能靠人工一桶一桶地往上提,浪費大量的人力物力,汙染環境,嚴重製約了生產。

2)中間倉料量控製方法不完善

①中間倉上原設計有電容料位控製儀,底部裝有3個稱重傳感器。實際生產中是將電容料位控製儀的信號作為主控製信號使用,而稱重傳感器的信號僅作為顯示信號。電容料位控製儀受外界環境的影響大,精度差,控製範圍有限,而且因倉內粉塵過大易誤報和失靈,造成中間倉料量的失控。有時中間倉料空,供料係統也不工作;有時中間倉料滿,而供料係統還在工作,使水泥從振動篩上的排渣口溢出。稱重傳感器精度高、穩定可靠、控製範圍大的優勢沒有被利用上。

②設備控製連鎖關係不合理。電容料位控製儀的信號隻和庫底氣動轉子閥門連鎖。這樣,盡管氣動轉子閥門關閉,但庫底羅茨風機和分配器還處於工作狀態,由於轉子閥門密封性能不好,流化後的水泥會從閥門空隙中流出,如果有結塊的水泥卡住閥門,則漏灰更加嚴重。在包裝機臨時處理小故障待機時間較長時,漏灰導致中間倉料滿後水泥從振動篩排渣口溢出,汙染環境且又造成電力浪費。

3)中控室僅有膠帶提升機的電流顯示,其料量的檢測和控製沒有有效進入自動控製供料係統。

4，改造方案

1)改變中間倉料位控製方案。將稱重傳感器信號由僅作為顯示信號改為主控製信號,設定上下限來控製庫底下料。將電容式料位控製儀表由主控製信號改為高高報警信號,並去連鎖電磁閥和羅茨風機的關停。它安裝在稱重中間倉的頂部,向內伸進1m,隻控製中間倉的上限。實際生產中,由於稱重信號很穩定,所以,該料位儀基本沒起作用。

中間倉裝滿水泥時,約為30t,對應電流信號為20mA;空倉為0t,對應電流信號為4.0mA。理論上,中間倉內水泥上限控製在24t左右(容量的60%

80%)較為經濟,可以減少空氣分配器和羅茨風機的啟動頻次。但因為生產過程中控製有滯後、輸送距離長,風送斜槽和膠帶提升機等輸送環節中餘灰較多,而且考慮到水泥可能發生的結塊卡住氣動閥門,使閥門關不到位,中間倉料滿後水泥從振動篩的出渣口溢出的情況(在運行過程中曾發生過上述情況),所以經過生產實踐,我們將中間倉的下限位確定為5t,上限位定為10t,實際生產中,由於輸送環節中餘灰的存在,倉重常達12t。

2)變更設備間的連鎖關係,使之更合理。提升機因要處理包裝機漏灰、除塵器的集灰和棧房破包,必須常開;空氣輸送斜槽為防止機殼內積灰不好清理,也設定在常開狀態。將庫底氣動閥門、羅茨風機和分配器連鎖在一起同開同停,杜絕了氣動閥門因密封不嚴漏灰情況的發生。

3)增加提升機料量的檢測和控製功能。將提升機電流分三級,並結合稱重倉倉重信號進行聯合控製。

①包裝機正常開始供料的工作情況:中間倉水泥量低於5t,提升機電動機電流在15～18A時(約是提升機的空載電流),啟動水泥庫底空氣分配器、羅茨風機和氣動閥門,開始供料。

②當中間倉水泥量低於5t,提升機電流為25～35A時,表明提升機內的物料較多,但在它的輸送能力範圍內,此時空氣分配器、羅茨風機和氣動閥門處於工作狀態。但當提升機電流達到35A時,表明提升機內的物料太多,此時空氣分配器、羅茨風機跳停,氣動閥門關閉。為了保證包裝機的正常供料,我們設定當提升機電流降至25A時再次啟動空氣分配器、羅茨風機和氣動閥門,繼續供料。

③當中間倉水泥量大於5t時,即使提升機電流從35A降至25A,空氣分配器、羅茨風機和氣動閥門還是關停狀態。

在正常包裝情況下,空氣分配器、羅茨風機和氣動閥門的一個工作周期約為10～30min(中間倉物料從5t以下升至10t以上)。

5，改造效果

改造後的自動包裝係統實現了供料自動控製,達到了預期目標。兩年來的運行表明可靠性和安全性都非常高。實踐中,我們認識到有些參數不一定很合理,還需優化,但比較實用,能完全滿足水泥廠生產要求。

1)中間倉料量控製穩定可靠。提高了包裝機的台產,減少了因斷料造成的多次灌裝的袋重誤差,穩定了水泥袋重。

2)進入提升機料量的控製方法是有效的。杜絕了提升機因料多超負荷跳停和溢灰情況的發生,中間倉溢灰現象也杜絕了。

3)包裝現場環境衛生狀況很好,80萬t包裝供料係統現場每班隻有一人值班,效率高。

4)中控操作員將主要精力集中在磨機係統上,包裝係統隻負責選定倉號和設備的第一次開機、最後的停機等。

6，結束語

利用稱重中間倉倉重信號和提升機電流信號,通過同中控計算機軟件程序相結合,綜合控製水泥庫底空氣分配器、羅茨風機和氣動閥門的啟停,實現了包裝機水泥供料的自動控製。現在,中控人員隻需按化驗室給定的倉號選定出灰的水泥倉,隻需負責設備的第一次開機和最後的停機,其餘的交給包裝當班值班人負責現場調度就可以了。

另外，控製器/儀表的質量對包裝設備本身的影響是較大的，一個好的包裝秤儀表將會大大減少包裝機的磨損與故障發生率，延長其使用壽命，保障生產質量和生產安全。

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